Przejdź do głównej treści
MTL.04-01-26.01-SGStyczeń 2026 · 19 kroków · ok. 44 min · 35 kryteriów z klucza

Rozwiązanie krok po kroku: Wsad do wytopu żeliwa

Odlewnia wytapia w piecu indukcyjnym żeliwo EN-GJL-250 (2,9-3,2% C, 1,2-1,6% Si, 0,8-1,5% Mn) z surówki LN, złomu stalowego A i złomu obiegowego. Trzeba ustalić udziały materiałów, policzyć skład wsadu i jego zmianę po zgarze, a niedobory uzupełnić żelazostopami FeMn75, Si75A i pyłem grafitowym; potem policzyć tygodniowe zapotrzebowanie na materiały i topniki oraz uzupełnić fotografię dnia pracy przy przelewaniu metalu do kadzi.

Model „d”, czyli dokumentacja na papierze. Zdający wpisuje ręcznie do tabel wydrukowanych w arkuszu dobrane wartości, wyniki obliczeń, nazwy operacji i urządzeń oraz parametry procesu. W podglądzie tłem jest strona arkusza, wpisy zdającego są granatowe i odręczne, a pola wpisane w bieżącym kroku są podświetlone na żółto. Kroki idą za kolejnością tabel w arkuszu, a w obrębie tabeli - za kryteriami klucza.

Skąd brać odpowiedzi. Prawie wszystko jest w arkuszu: opis procesu, tabele z danymi (składy chemiczne, udziały, zgary, parametry) i wytyczne działu technologicznego. Obliczenia policzyłem w skrypcie i porównałem z kluczem oceniania CKE; zaokrąglam tak, jak każe arkusz. Wpisy słowne są sprawdzone z tekstem kryteriów klucza. Wzory chemiczne piszę z indeksami dolnymi (Cu₂S) - na egzaminie tak samo, odręcznie. Polecenie każe podać wyniki obliczeń z dokładnością do trzech miejsc po przecinku, więc piszę np. 1,170 - klucz podaje te same liczby z mniejszą liczbą miejsc.

To jedno z możliwych rozwiązań.

Jak liczą się punkty. Klucz ma 35 kryteriów w 4 rezultatach, każde za 1 punkt. Próg zdania części praktycznej to 75%, czyli 27 punktów - można stracić 8 kryteriów i nadal zdać. Najwięcej punktów (10) daje część A tabeli 3.

Arkusz i pliki do pobrania Treść arkusza (PDF)

  1. Etap 1: Tabela 3. Część A - obliczenia wsadu

    Kroki 1-5 · po tym etapie masz 10 z 35 kryteriów (pkt)

    Krok 1: Udziały materiałów we wsadzie

    Kryteria: , ,

    R.1.1 Określony % udział we wsadzie (a): surówki LN = 30

    R.1.2 Określony % udział we wsadzie (a): złomu stalowego = 30

    R.1.3 Określony % udział we wsadzie (a): złomu obiegowego żeliwnego = 40

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Na podstawie danych zawartych w tabeli 2 określ udział poszczególnych materiałów we wsadzie, przyjmując możliwie największy udział złomu obiegowego i najmniejszy udział złomu stalowego.

    Wiersz EN-GJL-250 tabeli 2: złom żeliwny 20-40, złom stalowy 30-40, surówka 20-30. Biorę największy złom obiegowy 40 i najmniejszy złom stalowy 30; surówka uzupełnia do 100: 100 - 40 - 30 = 30 - mieści się w 20-30.

    Typowe błędy

    Najpierw maksimum surówki (30) i złomu (40), a złom stalowy „na resztę” - wychodzi to samo, ale przy innych liczbach łatwo przekroczyć zakres.

    Dokument po tym kroku

  2. Krok 2: Skład i wkład surówki LN

    Kryteria: ,

    R.1.4 Wpisany skład chemiczny surówki LN (b) zgodny z tabelą 1, %: C = 3,9; Si =2,5; Mn = 0,8; P = 0,15; S = 0,04

    R.1.7 Obliczona ilość składników we wsadzie (c) dla surówki LN, %: C = 1,17; Si = 0,75; Mn = 0,24; P = 0,045; S = 0,12

    ok. 3 min
    Polecenie z arkusza

    Oblicz zawartość poszczególnych pierwiastków we wsadzie metalowym (c).

    Skład (b) przepisuję z tabeli 1, a wkład liczę ze wzoru c = a · b / 100 z udziałem 30%: C 1,170, Si 0,750, Mn 0,240, P 0,045, S 0,012. W kluczu dla siarki z surówki stoi 0,12 - to literówka: 30 · 0,04 / 100 = 0,012, a suma siarki 0,09 w kluczu zgadza się z 0,012.

    Dokument po tym kroku

  3. Krok 3: Skład i wkład złomu stalowego A

    Kryteria: ,

    R.1.5 Wpisany skład chemiczny złomu stalowego (b) zgodny z tabelą 1, %: C = 0,3; Si = 0,3; Mn = 0,5; P = 0,03; S =0,10

    R.1.8 Obliczona ilość składników we wsadzie (c) dla złomu stalowego, %: C = 0,09; Si = 0,09; Mn = 0,15; P =0,009; S = 0,03

    ok. 3 min
    Polecenie z arkusza

    Oblicz zawartość poszczególnych pierwiastków we wsadzie metalowym (c).

    Skład (b) przepisuję z tabeli 1, a wkład liczę ze wzoru c = a · b / 100 z udziałem 30%: C 0,090, Si 0,090, Mn 0,150, P 0,009, S 0,030.

    Dokument po tym kroku

  4. Krok 4: Skład i wkład złomu obiegowego

    Kryteria: ,

    R.1.6 Wpisany skład złomu obiegowego żeliwnego (b) zgodny z tabelą 1, %: C = 3,0; Si = 1,35; Mn = 1,0; P =0,16; S = 0,12

    R.1.9 Obliczona ilość składników we wsadzie (c) dla złomu obiegowego żeliwnego, %: C = 1,2; Si = 0,54; Mn = 0,4; P = 0,064; S = 0,048

    ok. 3 min
    Polecenie z arkusza

    Oblicz zawartość poszczególnych pierwiastków we wsadzie metalowym (c).

    Skład (b) przepisuję z tabeli 1, a wkład liczę ze wzoru c = a · b / 100 z udziałem 40%: C 1,200, Si 0,540, Mn 0,400, P 0,064, S 0,048.

    Dokument po tym kroku

  5. Krok 5: Razem (d)

    Kryteria:

    R.1.10 Obliczona sumaryczna ilość składników we wsadzie (Razem (d)) C = 2,46; Si = 1,38; Mn = 0,79; P = 0,118; S = 0,09

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Oblicz zawartość poszczególnych pierwiastków we wsadzie metalowym (c).

    Sumuję kolumny wkładów: C 2,460, Si 1,380, Mn 0,790, P 0,118, S 0,090 %. To skład wsadu przed wytopem.

    Dokument po tym kroku

  6. Etap 2: Tabela 3. Część B - korekta wsadu

    Kroki 6-12 · po tym etapie masz 18 z 35 kryteriów (pkt)

    Krok 6: Zgar i ubytek

    Kryteria: ,

    R.2.1 Wpisan zgar % (e) dla: Si = 5; Mn = 12; S = 1,8

    R.2.2 Obliczony ubytek w składzie związany ze zgarem (f = d·e), %: Si = 0,069; Mn = 0,095; S = 0,002

    ok. 3 min
    Polecenie z arkusza

    Skoryguj zawartość pierwiastków, uwzględniając zgar (e): 5% dla Si, 12% dla Mn i 1,8% dla S.

    Zgar wpisuję tylko dla Si (5), Mn (12) i S (1,8) - dla C i P polecenie go nie podaje. Ubytek f = d · e / 100: Si 1,38 · 5 / 100 = 0,069, Mn 0,79 · 12 / 100 = 0,0948 → 0,095, S 0,09 · 1,8 / 100 = 0,00162 → 0,002.

    Dokument po tym kroku

  7. Krok 7: Przewidywany skład po zgarze

    Kryteria:

    R.2.3 Obliczony przewidywany skład chemiczny żeliwa po uwzględnieniu zgaru % (g = d-f): C = 2,46; Si = 1,311; Mn = 0,695; P = 0,118; S = 0,088

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Skoryguj zawartość pierwiastków, uwzględniając zgar (e): 5% dla Si, 12% dla Mn i 1,8% dla S.

    g = d - f: C 2,460 (bez zgaru), Si 1,311, Mn 0,695, P 0,118, S 0,088.

    Dokument po tym kroku

  8. Krok 8: Pożądany skład i niedobory

    Kryteria:

    R.2.4 Obliczone niedobory do uzupełnienia % (i = h-g): C = 0,59; Si = 0,089; Mn = 0,455;

    ok. 3 min
    Polecenie z arkusza

    Po otrzymaniu przewidywanego składu chemicznego (g) uzupełnij skład chemiczny (j) żelazostopami FeMn75 i Si75A oraz pyłem grafitowym C tak aby otrzymać pożądany skład stopu EN-GJL-250.

    Pożądany skład (h) to środki przedziałów: C (2,9 + 3,2) / 2 = 3,050, Si 1,400, Mn 1,150; dla P i S są tylko wartości maksymalne. Niedobory i = h - g: C 0,590, Si 0,089, Mn 0,455. P i S są poniżej maksimum, więc ich się nie uzupełnia.

    Dokument po tym kroku

  9. Krok 9: Uzupełnienie FeMn75

    Kryteria:

    R.2.5 Obliczone uzupełnienie składu dla FeMn75 j = 0,607 % i Mn = 0,455

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Po otrzymaniu przewidywanego składu chemicznego (g) uzupełnij skład chemiczny (j) żelazostopami FeMn75 i Si75A oraz pyłem grafitowym C tak aby otrzymać pożądany skład stopu EN-GJL-250.

    j = i / u = 0,455 / 0,75 = 0,6067 → 0,607 % masy wsadu. Żelazostop wnosi k = u · j = 0,455 % Mn.

    Typowe błędy

    Pomnożenie zamiast podzielenia przez dostępność 0,75 - dodatku wyszłoby za mało.

    Dokument po tym kroku

  10. Krok 10: Uzupełnienie Si75A

    Kryteria:

    R.2.6 Obliczone uzupełnienie składu dla Si75A j = 0,119 % i Si = 0,089

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Po otrzymaniu przewidywanego składu chemicznego (g) uzupełnij skład chemiczny (j) żelazostopami FeMn75 i Si75A oraz pyłem grafitowym C tak aby otrzymać pożądany skład stopu EN-GJL-250.

    j = 0,089 / 0,75 = 0,1187 → 0,119 %, k = 0,089 % Si.

    Dokument po tym kroku

  11. Krok 11: Uzupełnienie grafitem

    Kryteria:

    R.2.7 Obliczone uzupełnienie składu dla C j = 0,983 % i C = 0,590

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Po otrzymaniu przewidywanego składu chemicznego (g) uzupełnij skład chemiczny (j) żelazostopami FeMn75 i Si75A oraz pyłem grafitowym C tak aby otrzymać pożądany skład stopu EN-GJL-250.

    Pył grafitowy ma dostępność węgla 60%: j = 0,590 / 0,60 = 0,9833 → 0,983 %, k = 0,590 % C.

    Dokument po tym kroku

  12. Krok 12: Skład po korekcji

    Kryteria:

    R.2.8 Obliczony skład chemiczny stopu po korekcji % (l = g+k): C = 3,05; Si = 1,4; Mn = 1,15; P = 0,118; S = 0,088

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Po otrzymaniu przewidywanego składu chemicznego (g) uzupełnij skład chemiczny (j) żelazostopami FeMn75 i Si75A oraz pyłem grafitowym C tak aby otrzymać pożądany skład stopu EN-GJL-250.

    l = g + k: C 3,050, Si 1,400, Mn 1,150, P 0,118, S 0,088 - C, Si i Mn trafiają dokładnie w środek wymagań, P i S są poniżej wartości maksymalnych.

    Dokument po tym kroku

  13. Etap 3: Tabela 4. Tygodniowe zapotrzebowanie

    Kroki 13-15 · po tym etapie masz 26 z 35 kryteriów (pkt)

    Krok 13: Masa metalu w tygodniu

    Kryteria:

    R.3.1 Całkowita masa metalu wykorzystywana w odlewni w ciągu 1 tygodnia, kg: 280 000

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Oblicz tygodniowe zapotrzebowanie na surówkę LN, złom stalowy oraz FeMn75 wiedząc, że odlewnia pracuje w trybie dwóch, 12 godzinnych zmian tylko przez cztery dni w tygodniu, a w ciągu jednej zmiany linia odlewnicza wykorzystuje 50 kadzi ciekłego stopu o wadze 700 kg.

    2 zmiany · 4 dni · 50 kadzi · 700 kg = 280 000 kg metalu w tygodniu.

    Dokument po tym kroku

  14. Krok 14: Surówka, złom stalowy i dodatki stopowe

    Kryteria: , , , ,

    R.3.2 Zapotrzebowanie na surówkę LN, kg: 84 000

    R.3.3 Zapotrzebowanie na złom stalowy, kg: 84 000

    R.3.4 Zapotrzebowanie na FeMn75, kg: 1 700

    R.3.5 Zapotrzebowanie na Si75A, kg: 333

    R.3.6 Zapotrzebowanie na C, kg: 2 752

    ok. 3 min
    Polecenie z arkusza

    Oblicz tygodniowe zapotrzebowanie na surówkę LN, złom stalowy oraz FeMn75 wiedząc, że odlewnia pracuje w trybie dwóch, 12 godzinnych zmian tylko przez cztery dni w tygodniu, a w ciągu jednej zmiany linia odlewnicza wykorzystuje 50 kadzi ciekłego stopu o wadze 700 kg.

    Udziały z tabeli 3: surówka 30% i złom stalowy 30% → po 84 000 kg. Dodatki liczę z j: FeMn75 280 000 · 0,607% = 1 699,6 → 1 700 kg, Si75A · 0,119% = 333,2 → 333 kg, grafit · 0,983% = 2 752,4 → 2 752 kg (zaokrąglenie do 1 kg).

    Dokument po tym kroku

  15. Krok 15: Topniki

    Kryteria: ,

    R.3.7 Zapotrzebowanie na CaCO3, kg: 9 333

    R.3.8 Zapotrzebowanie na MgCO3, kg: 4 667

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Oblicz również niezbędną masę topników w postaci: kamienia wapiennego (CaCO3) oraz węglanu magnezu (MgCO3), wiedząc, iż zużycie topników wynosi maksymalnie 5% ciężaru wsadu metalowego z czego kamień wapienny stanowi 2/3.

    Topniki: 5% · 280 000 = 14 000 kg; CaCO₃ to 2/3: 9 333,3 → 9 333 kg, MgCO₃ reszta 1/3: 4 666,7 → 4 667 kg.

    Dokument po tym kroku

  16. Etap 4: Tabela 5. Fotografia dnia pracy

    Kroki 16-19 · po tym etapie masz 35 z 35 kryteriów (pkt)

    Krok 16: Symbole grup czynności

    Kryteria:

    R.4.1 Symbole grup czynności w kolumnie 6, formularza w kolejności wierszy: PZ, R, O, W, F, W, F, W, F, W, P, W, F, W, R, W, F, O, F, W, O, W, F, P, W, PZ, R, (zapisane są co najmniej 22 symbole grup)

    ok. 4 min
    Polecenie z arkusza

    Uzupełnij formularz zapisów fotografii dnia pracy (Tabela 5) na stanowisku przelewania metalu z pieca do kadzi rozlewniczej i oblicz jednostkowy czas (wykonania) przelania metalu do kadzi uwzględniając, że na jednej zmianie przelano metal do 50 kadzi.

    Przygotowanie i porządkowanie - PZ, praca - W, picie wody, przerwy i potrzeby fizjologiczne - F, kontrola wymurówki i wymiana baterii w wadze - O, czekanie na metal - P, rozmowy i bezczynność - R. Formularz ma błąd: początek obserwacji wpisano jako 7:00, a pierwsza czynność kończy się o 6:12 i trwa 12 min - obserwacja zaczęła się o 6:00.

    Dokument po tym kroku

  17. Krok 17: Składniki normy czasu

    Kryteria:

    R.4.2 Oznaczenia składników normy czasu w kolumnie 7, formularza w kolejności wierszy: tPZ, brak (lub kreska), tO, tW, tF, tW, tF, tW, tF, tW, brak (lub kreska), tW, tF, tW, brak (lub kreska), tW, tF, tO, tF, tW, tO, tW, tF, brak (lub kreska), tW, tPZ, brak (lub kreska) (zapisane są co najmniej 22 oznaczenia składników normy czasu)

    ok. 3 min
    Polecenie z arkusza

    Uzupełnij formularz zapisów fotografii dnia pracy (Tabela 5) na stanowisku przelewania metalu z pieca do kadzi rozlewniczej i oblicz jednostkowy czas (wykonania) przelania metalu do kadzi uwzględniając, że na jednej zmianie przelano metal do 50 kadzi.

    Normowane są tPZ, tW, tF i tO; przy postojach (P) i stratach (R) stawiam kreskę.

    Dokument po tym kroku

  18. Krok 18: Wynik obserwacji

    Kryteria: , , , , ,

    R.4.3 Ilość zalanych kadzi, szt.: 50

    R.4.4 Suma czasów przelewania metalu do kadzi, minut: 550

    R.4.5 Sumy czasów przygotowawczo-zakończeniowych, minut: 31

    R.4.6 Sumy czasów na potrzeby fizjologiczne, minut: 74

    R.4.7 Sumy czasów obsługi stanowiska, minut: 26

    R.4.8 Suma strat czasu, minut: 39

    ok. 3 min
    Polecenie z arkusza

    Uzupełnij formularz zapisów fotografii dnia pracy (Tabela 5) na stanowisku przelewania metalu z pieca do kadzi rozlewniczej i oblicz jednostkowy czas (wykonania) przelania metalu do kadzi uwzględniając, że na jednej zmianie przelano metal do 50 kadzi.

    Kadzi 50; sumy: W = 550, PZ = 12 + 19 = 31, F = 74, O = 2 + 5 + 19 = 26 min. Stratę czasu klucz liczy razem z postojami: R 11 + P 28 = 39 min.

    Typowe błędy

    Strata czasu tylko z R (11 min) - klucz wymaga 39, czyli R i P razem.

    Dokument po tym kroku

  19. Krok 19: Jednostkowy czas przelania

    Kryteria:

    R.4.9 Jednostkowy czas wykonania jednego przelania metalu do kadzi, minut: 11

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Uzupełnij formularz zapisów fotografii dnia pracy (Tabela 5) na stanowisku przelewania metalu z pieca do kadzi rozlewniczej i oblicz jednostkowy czas (wykonania) przelania metalu do kadzi uwzględniając, że na jednej zmianie przelano metal do 50 kadzi.

    tj = czas przelewania / liczba kadzi = 550 / 50 = 11 min.

    Dokument po tym kroku

Podgląd

To jedno z możliwych rozwiązań. Egzaminator ocenia spełnienie kryteriów z klucza odpowiedzi, a nie zgodność z tym rozwiązaniem - inna, poprawna droga też daje punkty.

Autor rozwiązania: . Licencja CC BY-NC 4.0 - kopiowanie i przeróbki do celów niekomercyjnych, z podaniem autora i źródła (link do tej strony) (zasady wykorzystania). Treść arkusza i klucza oceniania pochodzi z CKE.